Каменным углём называют осадочную породу, образующуюся при разложении остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Основные запасы каменного угля, добывающегося в настоящее время, образовались в период палеозоя, около 300-350 миллионов лет назад. Каменный уголь добывается уже несколько столетий и является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Используется в качестве твёрдого топлива. Каменный уголь состоит из смеси высокомолекулярных ароматических соединений (преимущественно углерода), а также воды и летучих веществ с небольшим количеством примесей. В зависимости от состава угля меняется и количество теплоты, выделяющееся при его сгорании, а также количество образующейся золы. От этого соотношения зависит ценность угля и его месторождений. Для образования полезного ископаемого также необходимо было соблюдение следующего условия: гниющий растительный материал должен был накапливаться быстрее, чем происходило его разложение. Именно поэтому каменный уголь образовывался в основном на древних Торфяных болотах, где накапливались углеродные соединения, а доступ кислорода практически отсутствовал. Исходным материалом для возникновения угля является, собственно, сам Торф, который также некоторое время использовался в качестве топлива. Уголь же образовался в том случае, если пласты Торфа оказывались под другими наносами. Торф при этом спрессовывался, терял газы и воду, в результате чего образовывался уголь. Каменный уголь возникает при залегании пластов Торфа на значительной глубине обычно более 3 км. На более значительной глубине образуется антрацит – высший сорт каменного угля. Однако это не означает, что все угольные месторождения расположены на большой глубине. Со временем под действием тектонических процессов различной направленности некоторые пласты испытывали поднятие, в результате чего оказывались ближе к поверхности. От того, на какой глубине находятся угленосные породы, зависит и способ добычи угля. Если уголь залегает на глубине до 100 метров, то добыча обычно ведётся открытым способом. Так называется снятие верхнего слоя земли над месторождением, при котором полезное ископаемое оказывается на поверхности. Для добычи с большой глубины используется шахтовый метод, при котором доступ к полезном ископаемым осуществляется посредством создания специальных подземных ходов – шахт.
Маркировка угля
Маркировка угля установлена с целью рационального промышленного использования угля. Угли подразделяются на марки и технологические группы; в основу такого подразделения положены параметры, характеризующие поведение углей в процессе термического воздействия на них.
| Марки гля | Буквенное обозначение марок | Выход летучих веществ Vг, % | Содержание углерода Сг, % | Теплота сгорания Qгб, ккал/кг | Отражательная способность в масляной иммерсии, % |
| Бурые | Б | 41 и более | 76 и менее | 6900-7500 | 0,30-0,49 |
| Длиннопламенные | Д | 39 и более | 76 | 7500-8000 | 0,50-0,64 |
| Газовые | Г | 36 | 83 | 7900-8600 | 0,65-0,84 |
| Жирные | Ж | 30 | 86 | 8300-8700 | 0,85-1,14 |
| Коксовые | К | 20 | 88 | 8400-8700 | 1,15-1,74 |
| Отощённо-спекающиеся | ОС | 15 | 89 | 8450-8780 | 1,75-2,04 |
| Тощие | Т | 12 | 90 | 7300-8750 | 2,05-2,49 |
| Антрациты | А | менее 8 | 91 и более | 8100-8750 | 2,50-6,00 |
Кроме указанных в таблице, в некоторых бассейнах выделяются промежуточные марки:
- газовые жирные (ГЖ)
- коксовые жирные (КЖ)
- коксовые вторые (K2)
- слабоспекающиеся (СС)
Угли подразделяются на технологические группы по спекающей способности; для указания технологической группы к буквенному обозначению марки прибавляется цифра, указывающая низшее значение толщины пластического слоя в данных углях, например Г6, Г17, Ж14 и т.п. По маркировкам углей можно сразу определить их фракцию. Обозначение:
- П – (плита) более 100 мм
- К – (крупный) 50-100 мм
- О – (орех) 25-50 мм
- М – (мелкий) 13-25 мм
- С – (семечка) 6-13 мм
- Ш – (штыб) 0-6 мм
- Р – (рядовой) шахтный 0-200 мм, карьерный 0-300 мм
Фракция данной марки угля определяется исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанной в названии марки угля. Так, например, фракция марки ДКПО (К – 50-100, П – 100+, О – 25-50) составляет 25-100+ мм.